医药高校基础化学实验教学改革研究

景秀丽 张鹏 孙立平 孙红 王超 周巍 孟宪峰

基金项目：本文系2022年山东第一医科大学（山东省医学科学院）校级教育教学改革研究项目“基础化学实验课程教学改革研究”（项目编号：XM2022032）；2022年山东省本科教学改革研究项目“基于OBE理念的 ‘三阶+ O-SPIE 《基础化学》混合式教学改革与实践”（项目编号：M2022143）；2022年山东第一医科大学（山东省医学科学院）校级教育教学改革研究项目“党的二十大精神融入制药工程专业《无机化学》课程思政的构建与实践”（项目编号：XM2022035）研究成果之一。

作者简介：景秀丽（1984—），女，博士，山东第一医科大学（山东省医学科学院）副教授，研究方向为化学教学与科研；张鹏（1983—），男，硕士，山东农业大学教师，实验师，研究方向为水利工程教学；孙立平（1977—），女，博士，山东第一医科大学（山东省医学科学院）教研室主任，副教授，研究方向为化学教学与科研；孙红（1977—），女，博士，山东第一医科大学（山东省医学科学院）讲师，研究方向为化学教学与科研；王超（1986—），博士，山东第一医科大学（山东省医学科学院）学院科研秘书，副教授，研究方向为化学教学与科研；周巍（1980—），女，博士，山东第一医科大学（山东省医学科学院）副教授，研究方向为实验动物教学；孟宪锋（1972—），男，硕士，山东第一医科大学（山东省医学科学院）副教授，研究方向为化学实验教学与科研。

摘  要：基础化学实验是基础化学课程的重要组成部分，是医药高校一门重要的公共基础课程，对培养学生专业知识技能、科学素養、创新能力、综合实践能力等方面有着重要的作用。文章结合医药高校基础化学实验教学的现状，针对存在的问题和不足，从优化实验教学内容入手，提出开展“多阶段、多样化、开放式”基础化学实验教学内容改革，构建“过程＋结果”的实验评价体系，对学生整个实验教学过程进行评价。不断改进实验教学方法，激发学生的自主学习与创新的兴趣，提高学生的创新能力和动手能力，提升学生的综合实验技能素质，提高实验教学质量。在新时代的背景下，不断加强基础化学实验教学改革，对推进我校“双一流”建设，培养适应时代发展的技能型、应用型医药实用人才具有重要意义。

关键词：基础化学实验；教学改革；人才培养；考核评价

中图分类号：R-33    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2024）14-0125-04

化学是自然科学中的一门重要实验性基础学科，化学实验则是化学赖以建立和发展的直接基础，更是化学教学过程中必不可少的组成部分和重要环节。近年来，化学实验教学在培养学生理论联系实际、解决实际问题的能力以及创新能力和综合素质等方面的作用受到越来越多的重视。基础化学实验教学在化学实验教学中占有很重要的地位。目前，山东第一医科大学（山东省医学科学院）临床医学、药学、口腔医学、预防医学、生物科学等专业每年约有1500名学生进行基础化学实验。当前基础化学实验教学对培养学生的科学素养，认识与掌握课程知识方面起到了较大的作用，但也存在一些问题。本文在分析医药高校基础化学实验教学现存问题的基础上，探索进行化学实验教学改革的路径，力争培养创新型人才。

一、基础化学实验教学中存在的问题和不足

（一）实验教学方法和教学模式单一

教学方式和方法对教学质量的影响比较大，医药高校一般认为基础化学实验课附属于理论课，学校在教学中将基础化学理论课作为重点教学内容，实验课的内容也基本离不开教材。课堂上主要由任课教师讲解实验原理、步骤、方法、反应现象、数据分析等内容，实验操作训练雷同的实验项目普遍存在，如滴定分析模块有酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定等内容，实验基本操作内容几乎完全相同。实验室也只准备实验必需的仪器和药品，学生按照指定的方法和实验步骤开展实验，对教材和教师的依赖性很强，思维也是固定不变，这种机械性的、单一的教学模式使学生的主观能动性没有被充分调动起来，思考问题也不积极，不能主动寻找解决问题的办法，造成学生的独立创新能力和实践能力不能得到充分发展，在写实验报告的时候也存在相互抄袭的现象。

（二）实验教学考核体系有待提升

基础化学实验的考核评价体系主要是考查学生在实验过程中的操作情况和实验报告书写及实验数据处理情况。在平时的实验操作过程中，由于每班学生较多，指导教师不能顾及每一位学生，有的学生偷懒、不认真地动手操作，如果老师监管不严，那么学生在实验课中缺课、混课（实验课敷衍了事）及实验报告书和数据处理的抄袭等现象会很严重。课程的考核一般以每一次实验成绩为准，每个实验项目的成绩则由实验操作、考勤以及实验报告等组成，所有实验成绩的平均成绩作为实验最终成绩，考核评价体系不能有效反映学生对知识的掌握情况和实验技能的高低，无法调动学生的学习积极性，学生的创新能力和实践能力得不到有效提升。

（三）新高考与大类招生背景下，学生化学实验基础知识缺乏，动手能力欠缺

2014年《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》印发后，国家着力推进高考综合改革，在高等学校推广大类招生改革，由于高考选考化学科目的变化，很多专业的学生高考未选化学科目。［1-3］在进入大学学习后开设化学课程的学生，相关统计结果显示有高达20%左右的人未选考化学。［4］由于高中阶段未开设化学实验课程，很多学生基本的化学知识匮乏。例如，很多学生在中学阶段没有接触过化学实验，不知道基本化学常规仪器名称，不了解化学仪器使用方法和注意事项，不能区分容器（烧杯）和移液管（量筒）的差别。相当一部分学生在中学阶段几乎没有独立动手做过实验，导致动手能力较差，不敢动手操作，害怕损坏了玻璃仪器。有的学生不会点燃酒精灯，有学生不知道如何清洗玻璃仪器，有的学生不会搭建常压过滤装置。有些学生虽然能够熟练地背诵相关的操作要领和规范，但是实际操作却出现较多错误。例如，学生都会熟练地说出常压过滤操作的“一贴二低三靠”要点，但是在实际操作常压过滤时却完全不按要求操作，三层滤纸随便放造成与漏斗不紧密结合，玻璃棒紧靠到一层滤纸的地方而没有紧靠到三层滤纸的地方，漏斗下端不是紧靠承接容器内壁而是悬空，漏斗下端斜口不是向外的而是向内的。

二、医药高校基础化学实验教学改革必要性

（一）为学生未来的发展奠定基础

基础化学实验是医药专业的核心课程，通过对化学实验课程的学习，学生可以掌握必要的理论知识，具备一定的分析和解决问题能力，为后续课程学习奠定基础。但是现阶段基础化学实验课程在教学内容和方法上仍存在诸多问题，学生普遍反映不愿意做实验，不能充分调动其学习的主动性和积极性。

化学是一门实践性很强的学科，化学实验是将所学理论知识运用到实践中去，是将理论知识转化为实际操作能力的重要环节。基础化学实验教学中，教师应当充分利用多种教学手段和方法，引导学生在实验过程中发现问题、解决问题。在实验教学过程中，教师可以结合学生的实验基础和兴趣特点，引导学生选择具有代表性和普遍性的实验项目进行操作，培养学生的创新意识，让学生在实验过程中体验成功的喜悦，从而激发其学习兴趣。

（二）提高医学院校学生的综合素质

医学院校的学生在专业学习的过程中，既要学习专业知识，还要掌握技能，既要具备扎实的医学知识和技能，还要具备一定的科学素养和人文素养。在此背景下，基础化学实验教学就显得尤为重要，基础化学实验是学生进入大学以后进行基础知识学习和技能训练的基础，通过对基础化学实验教学内容和方法的不断改革与创新，提高学生的科学素养和人文素养。

医学生在学习医学专业知识的过程中，必须具有较强的综合素质。不仅要掌握医学专业知识，还要掌握相关的医学技能，还要具备良好的人文素养。基础化学实验作为一门基础学科，是医学生学习医学专业知识的重要基础，通过基础化学实验教学，培养医学生的创新意识，提高医学生的人文素养，为医学生未来的发展奠定坚实的基础，这也是在为医学事业培养具有创新意识的综合人才。

（三）适应新时代对人才培养的要求

基础化学实验是医药类高校化学学科的重要组成部分，也是培养学生科研创新能力的重要环节。因此，必须在教学过程中结合当代大学生的特点，突出对学生基础知识和基本技能的培养，提高学生运用化学实验理论和技术解决实际问题的能力。随着我国高等教育事业的发展，高水平化学实验教学队伍的建设成为基础化学实验教学改革的重要内容。新时代对人才培养提出了新的要求：其一，要坚持立德树人，把德育放在首位，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观；其二，要坚持以能力培养为核心，通过实验教学改革培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

三、医药高校基础化学实验教学改革的具体途径

（一）进行“多阶段、多样化、开放式”基础化学实验教学内容改革

根据不同的专业要求，结合实际，调整更新实验项目的类型，丰富实验内容。根据实验所需理论知识以及实验操作的难易程度，将原理、验证性基本实验、设计性综合提高实验、开放创新型、拓宽型实验进行分类分级，开展阶段性实验教学，实验内容设置为“多阶段、多样化、开放式”。第一阶段为原理、验证性基本教学实验，通过验证深化书本知识，使学生加深对教学内容的理解。第二阶段为基本操作实验，对学生进行实验技术（如固体的溶解、杂质的处理、常压过滤、减压过滤、pH值的调节、蒸发、结晶、水浴、烘干等）训练。第三阶段为设计性综合提高实验，由学生自主设计实验，突出多学科性和综合性，提高学生的创新能力和动手能力。第四阶段为开放创新型、拓宽型教学实验，该类实验发挥多媒体技术教学的优势，展示化学实践中的新技术、新方法，开阔学生的知识视野，提高学生的创新能力和动手能力。

通过不同层次、不同类型实验的设计，将基础性、验证性实验、综合性实验、设计性综合提高实验、开放创新型实验有机结合，在培养学生基本技能的同时，培养学生分析问题和解决问题的能力。

在基础化学实验课程的教学中，加强对基础化学知识的综合性应用，拓宽学生的知识面，充分发挥实验的主动性和创造性。在基础化学实验课程中，可以设计一些综合性、设计性实验项目，例如利用计算机技术，设计开发新型高效、环境友好药物等。这些实验不仅能够训练学生掌握实验的基本操作技能，还能够培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

（二）构建“存疑—探究—总结”的多元化基础化学实验教学改革方法

以学校提供的网络教学平台为基础，以及雨课堂、QQ群、微信等公共平台为辅助，将线上与线下教学衔接，将实验课件、教师的讲解操作视频以及电子实验报告等各种资料采用多媒体展示，提出实验需要解决的问题，使学生在课余时间能够进行线上学习和思考。将授课式、问题探究式、案例教学等多种教学方法相结合，积极实施启发式、互动式实验教学，提出分析问题的方法，指出解决问题的方向，学生在课前预习时发现问题，课中探索解决问题，独立思考探索解决问题的方案并加以检验，课后进行总结分析。

在实验教学中，教师要注意引导学生树立自主学习意识，尊重学生的个体差异，激发学生学习兴趣，通过课前预习、课中研讨、课后总结等环节，让学生自主发现问题、讨论分析问题、解决问题，最后归纳总结。

在实验教学中采用灵活多样的教学方法，例如教师可以通过演示实验的操作方法，讲解实验原理、注意事项，给学生讲解实验过程中可能遇到的问题以及解决办法，让学生积极参与实验准備、实验操作等各个环节。在实验操作中，可以组织学生分组讨论、合作探究，在实验后对所做的实验进行讨论、分析与总结，在实验结束后结合实际工作任务对所学知识进行应用。

（三）建立“过程＋结果”的实验评价考核方式

如何使考核更加科学合理，同时体现实践课的考核标准，是基础化学实验课程改革的重要内容之一。根据基础化学实验课程的要求，制订评价考核标准与内容，“过程＋结果”的过程评价体系内容包括：1. 预习过程考核，通过网络教学平台完成线上实验预习及测试、线下完成预习报告，约占总成绩的10%。2. 实验过程考核，通过QQ群或微信等公共平台进行问题交流的次数、实验课上参与讨论的活跃度、实验操作的熟练程度、实验中问题的思考解决、考勤等环节，约占总成绩的30%。3. 实验报告，实验报告自主设计的优良、实验数据准确性、数据分析及回答问题正确性、实验总结与反思等环节，约占总成绩的30%。4. 开放性设计实验，通过基础化学实验学习，学生查阅相关文献及相关资料，独立设计完成一个本专业相关的实验内容并撰写实验报告。主要考查学生的化学实验的基本规则和原理灵活运用、文献查阅能力、理论联系实际能力、实际动手能力、基本操作的规范性，约占总成绩的20%。通过引入开放性设计实验，强化学生基础化学实验的基本原理的掌握、化学基本操作的熟练性和规范性。［5］这种考核方式细化和规范了过程考核评价，使教学的每一个环节都得到了量化和重视，从根本上提高学生的实践动手能力和化学素养，增加学生实验教学中的参与度，提高学生上课的积极性与科研兴趣。

四、结语

基础化学实验课程教学改革能使学生进一步巩固基础化学理论知识，加深其对基础化学知识的理解，同时培养学生独立思考问题的能力，掌握分析问题的方法，正确、严谨地设计实验，应用所学基础化学理论知识去解决各种实际问题的技能，培养学生养成科学严谨的实验态度、规范的实验操作以及良好的团队合作精神。基础化学实验教学改革将会进一步提高基础化学实验教学效果，也可以将基础化学实验教学改革实施中的思路、方法、经验应用到其他化学类教学实验、工科教学实验，乃至其他适合应用的学科实验教学中，加深学生对教学内容的理解，提高学生的创新能力和动手能力。

参考文献：

［1］ 刘智敏，殷晓玲，王一钧. “双一流”和“新工科”双重背景下的地方高校基础化学实验教学改革研究——以昆明理工大学为例［J］. 化纤与纺织技术，2023，52（07）：234-236.

［2］ 薛燕，魏薪. 新工科背景下高校基础化学实验课程教学改革研究［J］. 吉林工程技术师范学院学报，2023，39（04）：45-47.

［3］ 李小叁，刘东，覃少珍，等. 医药院校基础化学实验教学改革的探讨［J］. 科技视界，2021（05）：88-89.

［4］ 周子凡，宋照风，陈忻. 以化学实验竞赛为契机推动地方高校基础化学实验教学改革［J］. 广东化工，2017，44（02）：151+157.

［5］ 孟令军，辛琦媛. 新高考背景下民办高校招生之困及优化之策［J］. 天津中德应用技术大学学报，2017（04）：45-48.

（责任编辑：牛雪璐）